СВЧ-излучение. Характеристики, особенности, применение. Микроволновая (СВЧ) печь. Описание, принцип работы, типы и выбор микроволновой печи Распространение микроволн

Расшифровка СВЧ - это «сверхвысокие частоты». Многие подумают, что это нечто сложное из области заумной физики и математики, и что это их не касается. Однако дело обстоит совсем иначе. Устройства СВЧ давно и плотно вошли в нашу жизнь, и их можно встретить повсеместно. Но что же это такое?

Диапазон сверхвысоких частот

Расшифровка СВЧ - сверхвысокие частоты электромагнитного излучения, которые расположены в спектре между частотой инфракрасной дальней области и ультравысокими частотами. данного диапазона составляет от тридцати сантиметров до одного миллиметра. Именно поэтому СВЧ иногда называют сантиметровыми и дециметровыми волнами. В зарубежной технической литературе расшифровка СВЧ - микроволновый диапазон. Имеется в виду, что длина волн очень мала в сравнении с волнами радиовещания, которые имеют порядок в несколько сотен метров.

Свойства СВЧ-диапазона

По своей длине данный тип волн - промежуточный между излучением света и радиосигналами, поэтому он и обладает свойствами обоих видов. Например, как и свет, эти волны распространяются по прямой траектории и перекрываются практически всеми более-менее твердыми объектами. Аналогично световому может фокусироваться, отражаться, распространятся в виде лучей. Несмотря на то что расшифровка СВЧ акцентирует внимание на «сверх»-высоком диапазоне, многие антенны и радиолокационные устройства являют собой несколько увеличенный вариант зеркал, линз и других оптических элементов.

Генерация

Так как излучение сверхвысоких частот схоже с радиоволнами, то и генерируется оно схожими методами. Расшифровка СВЧ предполагает применение к ней классической теории радиоволн, однако благодаря повышенному диапазону существует возможность повысить эффективность его использования. К примеру, один только луч может «нести» сразу до тысячи телефонных разговоров одновременно. Сходства СВЧ-волн и света, выражающихся в повышенной плотности переносимой информации, оказались полезными для радиолокационной техники.

Применение сверхвысоких частот в радиолокации

Волны сантиметрового и дециметрового диапазонов стали предметом интереса еще во времена Второй мировой войны. В то время возникла потребность в эффективном и новаторском средстве обнаружения. Тогда исследовали СВЧ-волны на предмет их применения в радиолокации. Суть заключается в том, что интенсивные и короткие импульсы запускаются в пространство, а затем часть этих лучей регистрируется после возвращения от искомых удаленных объектов.

Применение сверхвысоких частот в области связи

Как мы уже говорили, расшифровка СВЧ - сверхвысокие частоты. Инженеры и техники решили применить эти радиоволны в связи. Во всех странах активно используют коммерческие линии связи, основанные на передаче волн высоких диапазонов. Такие радиосигналы идут не по кривой земной поверхности, а по прямой, через ретрансляционные станции связи, расположенные на высотах с интервалами около пятидесяти километров.

Для передачи не нужны большие затраты электроэнергии, так как СВЧ-волны допускают узконаправленные прием и передачу, а также на станциях усиливаются электронными усилителями перед ретрансляцией. Система антенн, башен, передатчиков и приемников кажется дорогой, но все это окупается информационной емкостью подобных

Применение сверхвысоких частот в области спутниковой связи

Система радиобашен для ретрансляции СВЧ-сигналов на большие расстояния может существовать только на суше. Для межконтинентальных переговоров используют искусственные спутники, которые находятся на Земли и выполняют функции ретрансляторов. Каждый спутник предоставляет несколько тысяч высокого качества своим клиентам для передачи телевизионных и телефонных сигналов одновременно.

Термообработка продуктов

Первые попытки применения сверхвысоких частот для обработки пищевых продуктов получили положительные, и даже восторженные отзывы. СВЧ-печи на сегодняшний день применяют как в домашних условиях, так и в крупной пищевой промышленности. Генерируемая электронными высокомощными лампами энергия концентрируется в незначительном объеме, что позволяет термически обработать продукцию чисто, компактно и бесшумно.

Получила наибольшее распространение в домашнем хозяйстве, и ее можно найти на многих кухнях. Также подобные устройства бытового назначения применяются во всех местах, где необходим быстрый подогрев и подготовка блюд. Печь СВЧ с грилем, например, является абсолютно необходимым элементом для любого уважающего себя ресторана.

Основные источники излучения

Прогресс в использовании СВЧ-волн связан с такими как клистрон и магнетрон, которые способны генерировать огромное количество энергии высокой частоты. Использование магнетрона базируется на принципе объемного резонатора, стенки которого являются индуктивностью, а пространство между стенами - емкостью резонансной цепи. Размеры данного элемента выбирают по необходимой резонансной сверхвысокой частоте, которая бы соответствовала нужным соотношениям между емкостью и индуктивностью.

Итак, расшифровка СВЧ - сверхвысокие частоты. Размер генератора напрямую влияет на мощность подобных излучений. Магнетроны малого размера для высоких частот являются такими маленькими, что их мощности не могут достичь нужных величин. Проблема также стоит и с использованием тяжелых магнитов. В клистроне она частично решена, так как в этом электровакуумном приборе не нужно внешнее поле.

Просмотрено: 5492

Опасна ли микроволновка для здоровья человека: правда или миф?

Когда впервые появились микроволновые печи, их шуточно называли техникой для холостяков. Если следовать данному утверждению, то оно правдиво по отношению первого поколения кухонного прибора. Однако в настоящее время, СВЧ-печи оснащены рядом функций и уникальных особенностей, которые заслуживают уважения. Управлять устройством очень легко, используя процессор, работающий в соответствии с установленными параметрами. Именно поэтому важно ознакомиться со всеми нюансами такой техники, чтобы убедиться в том, какое влияние оказывает на человеческий организм.

Физические характеристики функционирования

На протяжении нескольких последних лет, можно наблюдать некий бум на микроволновки. Вред микроволновой печи это — не миф, а строгая реальность, которая доказана врачами и учеными. Такое мнение подкрепляют материалы, научные подтверждения которых подтверждают негативное влияние свч на организм человека. Многолетние научные исследования излучения от СВЧ – печи установили уровень вредоносного влияния на здоровье человека.

Поэтому важно придерживаться правил технических средств охраны или же тсо. Меры защиты помогут снизить мощность патогенного влияния СВЧ-излучения. Если же у вас нет возможности обеспечить оптимальную защиту в момент применения микроволновки для готовки еды, вам гарантировано вредоносное воздействие на организм. Очень важно знать основы тсо и применять их в работе в микроволновкой.

Если вспомнить базовый курс физики по школьной программе, можно установить, что нагревательный эффект возможен благодаря работе СВЧ – излучения на еду. Можно есть такую еду или нет, достаточно сложный вопрос. Единственное, что можно утверждать, так это то, что от такой еды нет пользы для организма человека. Например, если приготовить печеные яблоки в СВЧ – печи, никакой пользы они не принесут. Запеченные яблоки подвергаются влиянию электромагнитного излучения, которое функционирует в определенном СВЧ диапазоне.

Источник излучения СВЧ–печей – магнетрон.

Частотой излучения микроволновки можно считать диапазон 2450 ГГц. Электрической составляющей подобного излучения является влияние на дипольную молекулу веществ. Что касается диполя, то это своеобразная молекула, у которой есть противоположные заряды в различных концах. Электромагнитное поле способно развернуть данный диполь на сто восемьдесят градусов за одну секунду не менее 5,9 миллиардов раз. Данная скорость это — не миф, поэтому она вызывает трение молекул, а также последующее нагревание.

СВЧ-излучение может проникнуть на глубину менее трех сантиметров, последующий нагрев происходит с помощью передачи тепла от внешнего слоя к внутреннему. Наиболее ярким диполем считается водная молекула, поэтому та еда, которая содержит жидкость, греется намного быстрее. Молекула растительного масла не является диполем, поэтому их не стоит греть в СВЧ-печи.

Длина волны СВЧ-излучения составляет около двенадцати сантиметров. Такие волны расположены между инфракрасными и радиоволнами, поэтому у них есть схожие функции, свойства.

Опасность микроволновки

Организм человека способен подвергаться воздействию самых разных излучений, поэтому СВЧ-печь не является исключением. Можно достаточно долго спорить о том, есть ли польза от такой еды или же нет. Несмотря на огромную популярность данного кухонного прибора, вред от микроволновки – это не выдумка и не миф, поэтому стоит прислушаться к советам по тсо, а также по возможности отказаться от работы с данной печкой. Во время использования нужно отслеживать состояние индикатора.

Если же у вас нет возможности оградить организм от вредной энергии, можно использовать качественную защиту, основы тсо, чтобы уберечь собственное здоровье.

Вначале необходимо выяснить риск, который может нести излучение СВЧ-печь. Многие диетологи, врачи и физики ведут неугомонные споры, касающиеся еды, приготовленной данным образом. Обычные печеные яблоки не принесут пользы, так как на них воздействует вредная энергия СВЧ излучения.

Именно поэтому каждый человек должен ознакомиться с возможными негативными последствиями для здоровья. Наибольший вред от микроволновки для здоровья оказывается в форме электромагнитного излучения, которое исходит от работающей печи.

Для организма человека негативным побочным эффектом может стать деформация, а также перестройка и крушение молекул, образование соединений радиологических. Простыми словами, оказывается непоправимый ущерб здоровью и общему состоянию организма человека, так как образуются несуществующие соединения, на которые влияют сверхвысокие частоты. Помимо этого, можно наблюдать процесс ионизации воды, что трансформирует ее структуру.

По сведениям некоторых исследований, такая вода очень вредная для организма человека и всего живого, так как она становится мёртвой. Например, при поливе такой водой живого растения, в течение недели оно просто погибнет!

Именно поэтому вся продукция (даже печеные яблоки), которая подвергается термической обработке в микроволновке, становится мертвой. Согласно таким сведениям можно подвести небольшой итог, еда из микроволновки оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье и состояние организма человека.

Однако нет точного довода, способного подтвердить данную гипотезу. По мнению физиков, длина волн очень короткая, поэтому не может вызвать ионизацию, а только нагрев. Если дверца открывается, а защита не срабатывает, которая занимается отключением магнетрона, то организм человека испытывает воздействие генератора, что гарантирует нанесение вреда здоровью, а также получение ожога внутренних органов, так как ткань разрушается, испытывает серьезную нагрузку.

Чтобы обезопасить себя, защита должна быть на высшем уровне, поэтому важно придерживаться базы тсо. Не стоит забывать о том, что существуют поглощающие объекты для данных волн, а человеческое тело не является исключением.

Влияние на человеческий организм

Согласно исследованиям микроволновых лучей, в момент их попадания на поверхность, ткань человеческого тела поглощает энергию, что вызывает нагревание. В результате терморегуляции, происходит усиление циркуляции крови. Если облучение было общим, то возможности мгновенного отвода тепла – нет.

Циркуляция крови выполняет охлаждающий эффект, поэтому те ткани и органы, которые обеднены сосудами, страдают больше всех. В основном происходит помутнение, а также разрушение хрусталика глаза. Подобные изменения являются необратимыми.

Наибольшей поглощающей способностью обладает та ткань, в которой есть большое количество жидкости:

кровь;
кишечник;
слизистая оболочка желудка;
хрусталик глаза;
лимфа.

В итоге происходит следующее:

снижается эффективность обменного, адаптационного процесса;
трансформируется щитовидная железа, кровь;
изменяется психическая сфера. На протяжении многих лет встречаются случаи, когда применение микроволновки вызывает депрессию, склонность к самоубийству.

Сколько требуется времени для проявления первых симптомов негативного воздействия? Есть версия, согласно которой, все признаки накапливаются достаточно долго.

В течение многих лет могут и не проявляться. Затем наступает критический момент, когда индикатор общего состояния сдает позиции и появляются:

головные боли;
тошнота;
слабость и усталость;
головокружение;
апатия, стресс;
сердечные боли;
гипертония;
бессонница;
утомляемость и многое другое.

Итак, если не соблюдать все правила базы тсо, последствия могут быть крайне печальными и необратимыми. На вопрос, сколько нужно времени или лет, чтобы проявились первые симптомы, ответить сложно, так как все зависит от модели микроволновки, производителя, состояния человека.

Мероприятия по защите

Согласно тсо, воздействие микроволновки зависит от многих нюансов, чаще всего это:

длина волн;
длительность облучений;
использование конкретной защиты;
типы лучей;
интенсивность и расстояние от источника;
внешние и внутренние факторы.

В соответствии с тсо, защищаться можно несколькими методами, а именно индивидуальными, общими. Меры тсо:

изменить направленность лучей;
уменьшить продолжительность воздействия;
управление дистанционно;
состояние индикатора;
несколько лет используется защитное экранирование.

Если нет возможности следовать тсо, можно гарантировать ухудшение состояния в будущем. Варианты тсо основаны на функциях печи – отражения, а также поглощающей возможности. Если нет каких-либо защитных средств, необходимо использовать специальные материалы, способные отражать неблагоприятный эффект. Такие материалы включают в себя:

пакеты многослойные;
шунгит;
металлизированная сетка;
спецодежда из металлизированной ткани – фартук и прихватка, накидка, оснащенная очкам и капюшоном.

Если пользоваться таким способом, то нет повода для волнения на протяжении многих лет.

Яблоки в микроволновке

Всем известно, что запеченные фрукты и овощи очень питательны, полезны, печеные яблоки не являются исключением. Печеные яблоки – это самый популярный и вкусный десерт, который готовят не только в духовке, но и в микроволновке. Однако мало кто задумывается о том, что фрукты печеные в микроволновке, могут быть вредны.

Печеные яблоки содержат много витаминов, полезных веществ, получают более нежную и сочную структуру. Запеченные фрукты не вредны, поэтому важно выбрать способ приготовления. Как стало известно, печеные яблоки в микроволновке не несут вреда, так как они не ионизируются.

Простыми словами, яблоки печеные – это очень вкусная, ценная пища, которая может быть приготовлена в микроволновой печи без вреда для здоровья. Если же не соблюдать правила эксплуатации, пренебрегать показателем индикатора, то можно нанести вред своему состоянию. Печеные яблоки готовятся очень просто так как микроволновка сокращает продолжительность приготовления. Индикатор на дисплее отвечает за все остальные функции, поэтому важно следить за ним.

Это важно! В случае неисправности индикатора, его невозможно отремонтировать. Индикатор – это специальная светодиодная лампочка. Именно поэтому благодаря индикатору можно узнать об исправности прибора.

Отвечая на вопрос, вред микроволновок - миф или реальность, можно сказать точно, что это не миф. Соблюдая предложенные рекомендации, правила эксплуатации, вы обезопасите себя от негативных воздействий.

> Микроволны

Изучите мощность и влияние микроволн . Читайте про диапазоны микроволн, частота и длина излучения, какие есть источники микроволн, работа духового шкафа.

Микроволны – электромагнитные волны с длиной в 1 м – 1 мм).

Задача обучения

Разобраться в трех диапазонах микроволн.

Основные пункты

Микроволновая область перекрывается наиболее высокими частотными волнами.
Префикс «микро» в микроволновой печи не указывает на длину волн.
Микроволны делятся на три диапазона: крайне высокая частота (30-300 ГГц), сверхвысокая (3-30 ГГц) и ультрасверхвысокая (300 МГц-3 ГГц).
В список источников входят искусственные устройства вроде передающих башен, радаров, мазеров, а также природные – Солнце и реликтовое излучение.
Микроволны можно добыть из атомов и молекул. Они поглощают и излучают лучи, если температура поднимается выше абсолютного нуля.

Термины

Радиолокационный – метод поиска удаленных объектов и указание их позиции, скорости и прочих характеристик через анализ отправляемых радиоволн, отраженных от поверхности.
Тепловое волнение – тепловое перемещение атомов и молекул, если температура в объекте выше абсолютного нуля.
Терагерцовое излучение – электромагнитные волны, чьи частоты приближаются к терагерцу.

Микроволны

Микроволны – электромагнитные волны, чья длина волны существует в диапазоне 1м – 1мм (300 МГц – 300 ГГц). Микроволновая область обычно перекрывается наиболее высокими частотными волнами. Они способны перемещаться в условиях вакуума со световой скоростью.

Префикс «микро» в «микроволновой печи» не указывает на длину волны в диапазоне микрометров. Это лишь говорит о том, что микроволны выступают маленькими, потому что обладают меньшими длинами волн, если сравнивать с радиовещанием. Разделение между различными типами лучей чаще всего произвольно.

Перед вами главные категории электромагнитных волн. Разделительные линии в некоторых местах отличаются, а другие категории могут перекрываться. Микроволны занимают высокочастотный участок радиосекции электромагнитного спектра

Подкатегории микроволн

Микроволны делятся на три диапазона:

крайне высокая частота (30-300 Гц). Если показатели выше, то мы сталкиваемся с дальним ИК-светом, именуемым еще терагерцовым излучением. Эту полосу чаще всего задействуют в радиоастрономии и дистанционном зондировании.
сверхвысокая частота (3-30 ГГц). Ее именуют сантиметровой полосой, потому что частота колеблется между 10-1 см. Диапазон применим в радиолокационных передатчиках, микроволновках, спутниках связи и коротких наземных каналах для транспортировки данных.
Ультрасверхвысокая частота (300МГц – 3ГГц) – дециметровый диапазон, так как длина волн колеблется от 10 см к 1 м. Они присутствуют в телевизионном вещании, беспроводной телефонной связи, рациях, спутниках и т.д.

Источники микроволн

Это высокочастотные электромагнитные волны, создающиеся токами в макроскопических схемах и устройствах. Их также можно получить из атомов и молекул, если те выступают в составе электромагнитных лучей, сформированных при термическом перемешивании.

Важно запомнить, что больше информации передается на высоких частотах, поэтому микроволны прекрасно подходят для коммуникационных приборов. Из-за коротких длин волн между передатчиком и приемником должна установиться четкая линия зрения.

Солнце также производит микроволновые лучи, хотя большая часть блокируется планетарной атмосферой. Реликтовое излучение пронизывает все пространство. Его нахождение подтверждает теорию Большого Взрыва.

Реликтовое излучение Большого Взрыва с увеличенным расширением

Устройства с микроволнами

В микроволновых источниках с большой мощностью используют специальные вакуумные трубки, чтобы генерировать микроволны. Устройства функционируют по различным принципам при помощи баллистического движения электронов в условиях вакуума. На них влияют электрические или магнитные поля.

Полость магнетрона, задействованная в микроволновой печи

Микроволновые печи используют микроволны, чтобы подогреть пищу. Необходимые частоты в 2.45 ГГц создаются благодаря ускорению электронов. После чего в духовке формируется переменное электрическое поле.

Вода и некоторые компоненты пищи обладают отрицательным зарядом на одном конце и положительным на другом. Диапазон микроволновых частот выбирается таким образом, чтобы полярные молекулы в попытке сберечь свои позиции, поглощали энергии и увеличивали температурные показатели (диэлектрический нагрев).

Радар во времена Второй мировой волны использовал микроволны. Нахождение и синхронизация микроволновых эхо-сигналов способны вычислить дистанцию к объектам, вроде облаков или летательных аппаратов. Доплеровский сдвиг в радиолокационном эхо может указать скорость перемещения машины или даже интенсивность ливня. Более сложные системы отображают нашу и чужие планеты. Мазер – прибор, напоминающий лазер, которые увеличивает световую энергию, стимулируя фотоны.

Интенсивное освоение электромагнитного излучения СВЧ диапазона началось в 30х годах прошлого столетия и продолжается по сей день. К СВЧ диапазону относят область частот от 300 МГц - 300 ГГц, т.е.

дециметровые
сантиметровые
миллиметровые длины волн.

Первоначально оно стимулировалось потребностями военной техники, прежде всего необходимостью совершенствования РЛС. Действующие в это время РЛС были громоздки и не обеспечивали достаточную точность определения координат цели. Чтобы уменьшить габариты и увеличить точность, необходимо было уменьшить длину волны используемого электромагнитного излучения, т.е. перейти к использованию излучения СВЧ диапазона. Оказалось, что при таком уменьшении длины волны изменяются условия взаимодействия излучения с веществом и распространения в различных средах настолько, что старая экспериментальная база, созданная для метрового диапазона, становится малопригодной в СВЧ диапазоне. Поэтому для освоения электромагнитного излучения СВЧ диапазона потребовалось создать новую элементную базу с учетом особенностей излучения данного диапазона. За короткое время был разработан целый класс нового типа элементов и приборов, работающих в СВЧ диапазоне. Это прежде всего

объемные и открытые резонаторы;
коаксиальные, волноводные, полосковые линии передачи;
генераторы, усилители, умножители частоты,
измерительная аппаратура.

Они работают на иных физических принципах.Созданный комплекс радиоэлектронной аппаратуры не только решил задачу совершенствования РЛС, но и позволил существенно расширить область применения СВЧ излучения. Сформировались новые направления в радиоэлектронике: радиоастрономия, спутниковая и радиорелейная связь, радиоспектроскопия, квантовая радиофизика, экспериментальная ядерная физика с использованием ускорителей и т.д.

Появление и становление этих направлений обусловлено особенностями СВЧ излучения. Появление радиоастрономии и спутниковой связи связано с наличием окон прозрачности в атмосфере и ионосфере. По этой причине невозможна тропосферная связь в СВЧ диапазоне, и появилась радиорелейная связь. Энергия кванта в СВЧ диапазоне сравнима с энергией возбуждения и ионизации молекул и атомов различных веществ. Эта особенность важна для радиоспектроскопии и квантовой радиофизики, плазменных и тепловых СВЧ технологий.

Дальнейший прогресс в радиоэлектронике СВЧ связывают с освоением излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Повышается разрешающая способность систем радионаблюдения, увеличивается энергия кванта, и появляются дополнительные возможности в радиоспектроскопии химических и биологических объектов, достигается более высокая степень фокусировки излучения и возможность его использования в термоядерных реакциях и других технологических операциях.

Появляется возможность освоения в полном объеме информационных возможностей диапазона. Ширина полосы пропускания СВЧ диапазона на 3-4 порядка выше ширины пропускания остальной части радиодиапазона. Это позволяет передавать большой объем информации и повысить качество передачи информации путем использования помехоустойчивых широкополосных видов модуляции. С уменьшением длины волны уменьшается дифракционная расходимость формируемых антеннами волновых пучков. Это, в первую очередь, имеет важное значение для радиорелейных. линий связи и РЛС. Высокая направленность излучения позволяет повысить помехоустойчивость радиосвязи, точность определения координат, скрытность передачи информации, дальность действия РЛС и т.д.

С каждым годом возрастает объем передаваемой информации (количество передаваемой информации увеличивается в два раза каждые 6-7 лет), поэтому системы связи должны постоянно совершенствоваться. Т.к. СВЧ диапазон является самым большим по информационной емкости, поэтому техника СВЧ связи находит все большее применение, но и здесь есть специфические особенности, к которым относится:

Размеры СВЧ антенны существенно больше длины волны, поэтому можно получить остро направленные антенны. Высокая направленность антенн позволяет во много раз повысить помехоустойчивость радиосистем, разрешающую способность, точность определения координат.
В СВЧ диапазоне длина волны становится соизмеримой с размерами элементов цепей, проводников и т.д. В результате этого в радиотехнических схемах за счет излучения происходит увеличение потерь, возникают нежелательные и обычно не контролируемые связи между элементами схем. Поэтому, при переходе к СВЧ диапазоны конструкции элементов схем должны быть изменены так, чтобы ЭМП их полностью находились в замкнутых металлических объемах.
По мере увеличения частоты затрудняется применение элементов радиотехнических схем: конденсаторов, катушек индуктивности, резисторов. Так, например емкостная проводимость между витками катушки индуктивности становится в СВЧ диапазоне настолько большой, что катушка представляет собой последовательность соединенных контуров, а не чистую индуктивность.
СВЧ энергия распространяется в основном вне проводников, которые либо ограничивают пространство, где располагается энергия (волноводы, коаксиальные линии), либо задают направление распространения энергии (проводники двух проводных линий, однопроводные линии передачи (ОЛП)).

Которая в большинстве случаев упрощает повседневную жизнь большинства людей, особенно тех, которые не любят долго возиться на кухне, и любят комфорт во всех его деталях, а именно — микроволновой (СВЧ) печи , или как говорят в народе – микроволновке . В этой статье Вы узнаете: что такое СВЧ , какие бывают виды микроволновой печи, как выбрать микроволновую печь , и остальных нюансах, которые касаются этой техники. Итак…

Микроволновая печь . или СВЧ-печь ( англ. Microwave oven ) - бытовой электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или быстрого подогрева или приготовления пищи, размораживания продуктов, а также использующийся в производственных целях для разогрева некоторых материалов, например — клея.

В отличие от классических печей (например, духовки или русской печи), разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не с поверхности, а по всему объёму продукта, содержащему полярные молекулы (например, воды), так как радиоволны проникают достаточно глубоко почти во все пищевые продукты. Это сокращает время разогрева продукта.

История открытия микроволновой печи

Подобно многим другим открытиям, существенно повлиявшим на повседневную жизнь людей, открытие теплового воздействия микроволн произошло случайно. В 1942 году американский физик Перси Спенсер работал в лаборатории компании «Райтеон» с устройством, излучавшим сверхвысокочастотные волны. Разные источники по-разному описывают события, случившиеся в тот день в лаборатории. По одной версии, Спенсер положил на устройство свой бутерброд, а сняв его через несколько минут, обнаружил, что бутерброд прогрелся до середины. По другой версии, разогрелся и растаял шоколад, который был у Спенсера в кармане, когда он работал возле своей установки, и, осененный счастливой догадкой, изобретатель кинулся в буфет за сырыми кукурузными зернами. Поднесенный к установке попкорн вскоре с треском начал лопаться…

Так или иначе эффект был обнаружен. В 1945 году Спенсер получил патент на использование микроволн для приготовления пищи, а в 1947-м на кухнях госпиталей и военных столовых, где требования к качеству пищи были не столь высоки, появились первые приборы для приготовления пищи с помощью микроволн. Эти изделия фирмы «Райтеон» высотой в человеческий рост весили 340 кг и стоили 3000 долларов за штуку.

Понадобилось полтора десятилетия, чтобы «довести до ума» печь, в которой пища готовится с помощью невидимых волн. В 1962 году японская фирма «Sharp» выпустила в продажу первую серийную микроволновую печь, которая, впрочем, поначалу не вызвала потребительского ажиотажа. Этой же фирмой в 1966 году был разработан вращающийся стол, в 1979-м впервые применена микропроцессорная система управления печью, а в 1999-м разработана первая микроволновая печь с выходом в Интернет.

Опыт применения миллионов микроволновых печей во многих странах в течение последних десятилетий доказал неоспоримые удобства этого способа приготовления пищи — быстроту, экономичность, простоту пользования. Сам механизм приготовления пищи с помощью микроволн, с которым мы познакомим вас ниже, предопределяет сохранение молекулярной структуры, а значит, и вкусовых качеств продуктов.

Принцип работы микроволновой печи, или каким образом пища нагревается с помощью СВЧ

В состав продуктов питания входят многие вещества: минеральные соли, жиры, сахар, вода. Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом — отрицательный. К счастью, подобных молекул в пище предостаточно — это молекулы и жиров и сахаров, но главное, что диполем является молекула воды — самого распространенного в природе вещества.

Каждый кусочек овощей, мяса, рыбы, фруктов содержит миллионы дипольных молекул. В отсутствие электрического поля молекулы расположены хаотически. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, т.е. сменить полярность, как молекулы тут же переворачиваются на 180 о.

Итак, частота микроволн, которую используют почти все СВЧ-печи — 2450 Мгц. Один герц — это одно колебание в секунду, мегагерц — один миллион колебаний в секунду. За один период волны поле меняет свое направление дважды: был «плюс», стал «минус», и снова вернулся исходный «плюс». Значит, поле, в котором находятся наши молекулы, меняет полярность 4 900 000 000 раз в секунду! Под действием микроволнового излучения молекулы кувыркаются с бешеной частотой и в буквальном смысле трутся одна о другую при переворотах. Выделяющееся при этом тепло и служит причиной разогрева пищи.

Продукты нагреваются под действием микроволн примерно так же, как нагреваются наши ладони, когда мы быстро трем их друг о друга. Сходство состоит и еще в одном: когда мы трем кожу одной руки о кожу другой, тепло проникает в глубь мышечной ткани. Так и микроволны: они работают только в относительно небольшом поверхностном слое пищи, не проникая внутрь глубже, чем на 1-3 см. Поэтому нагрев продуктов происходит за счет двух физических механизмов — прогрева микроволнами поверхностного слоя и последующего проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности.

Отсюда сразу следует рекомендация: если нужно приготовить в микроволновке, например, большой кусок мяса, лучше не включать печь на полную мощность, а работать на средней мощности, но зато увеличить время пребывания куска в печи. Тогда тепло из наружного слоя успеет проникнуть в глубь мяса и хорошо пропечет внутреннюю часть куска, а снаружи кусок не подгорит.

Из тех же соображений жидкие продукты, например супы, лучше периодически помешивать, вынимая время от времени кастрюльку из печи. Этим вы поможете проникновению тепла в глубь емкости с супом.

Хочу отметить, что частота излучения в некоторых производственных СВЧ-печах (так называемые англ. variable frequency microwave, VFM) может варьироваться, и не составлять 2450 МГц

Устройство микроволновой печи

Основные компоненты магнетронной микроволновой печи:

— металлическая, с металлизированной дверцей, камера (в которой концентрируется сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение), куда помещаются разогреваемые продукты;
— трансформатор - источник высоковольтного питания магнетрона;
— цепи управления и коммутации;
— непосредственно СВЧ-излучатель - магнетрон;
— волновод для передачи излучения от магнетрона к камере;

Вспомогательные элементы:

— вращающийся столик - необходим для равномерного разогрева продукта со всех сторон;
— схемы и цепи, обеспечивающие управление (таймер) и безопасность (блокировки режимов) устройства;
— вентилятор, охлаждающий магнетрон и проветривающий камеру.

Вред от микроволновой печи

Собственно говоря обширный вопрос, но у каждого должно быть по этому поводу свое мнение. В сети нашел кучу информации как «За», так и «Против» использования микроволновых печей. Но лично я все-таки склоняюсь к тому, что микроволновка опасна не более, а возможно и менее, чем кинескопный телевизор. Поэтому писать еще сотню строк не решил. По конце статьи, Вы можете прочесть еще пару строк на эту тему, в «Мифах о микроволновых печах».

Единственное, на что обратил внимание, и что в основном два «лагеря» сторонников и противников соглашаются, что в микроволновой печи нельзя подогревать грудное молоко, и потом поить ним ребенка, т.к. в какой-то степени немного меняется формула этого молока.

Вот кстати по этому поводу нашел фото, на котором изображена дальность вредного влияния СВЧ-печи. По нему видно, насколько неопасно нахождение СВЧ в доме.

Меры предосторожности

— Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде. Металлическая посуда и металлические приборы (ложки, вилки), находящиеся в печи в процессе нагревания, могут вывести её из строя.

— Нельзя нагревать в микроволновой печи жидкость в герметично закрытых ёмкостях и целые птичьи яйца - из-за сильного испарения воды внутри них создаётся высокое давление и, вследствие этого, они могут взорваться. Из этих же соображений нежелательно сильно разогревать сосисочные изделия, обтянутые полиэтиленовой плёнкой.

— Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность - вода способна к перегреванию, то есть, к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированой воде, но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц. Чем более гладкой и однородной является внутренняя поверхность сосуда с водой, тем выше риск. Если у сосуда узкое горлышко, то велика вероятность, что в момент начала кипения перегретая вода выльется и обожжёт руки.

— Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») - даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами и это может разрушить посуду в области металлического напыления.

А теперь давайте обратим внимание на характеристики СВЧ, которые нужно принять к сведению при выборе микроволновки.

Типы микроволновки

Хотите хорошего настроения? Посмотрите юмористический ролик о «говорящей» микроволновке

Ну вот, вроде как все. Желаю Вам приятной покупки, и пусть Вам достанется именно та микроволновая печь, которая подойдет именно Вам!